CN106956338A - 一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，涉及一种用射流等离子处理提高ASD阻燃处理落叶松木材表面润湿性的方法。针对不同气体种类综合考虑处理效果和成本，有不同的具体实施方式。方法：一、落叶松木材进行ASD阻燃处理；二、制作落叶松阻燃木试件；三、调整等离子表面处理机工作参数；四、采用不同处理条件对落叶松阻燃木表面进行等离子体处理；五、测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理前后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能，分析处理效果。本发明采用射流等离子体处理落叶松阻燃木表面，高效环保，不影响材料的本体性质，可以显著提高经ASD阻燃剂处理后落叶松木材的表面润湿性能。

Description

一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法
技术领域
本发明涉及一种落叶松阻燃木的表面改性方法，具体涉及一种用射流等离子体处理提高落叶松阻燃木的表面润湿性的方法。
背景技术
1、木材作为一种天然的可降解再生的环保材料，在人们的生活及建筑装饰中扮演着重要角色。但是木质材料易燃的特性造成不可估量的生命财产的损失，极大限制了其在很多环境下的使用。需要对结构用落叶松进行阻燃处理。
2、落叶松具有生长速度快、强度高、耐腐性好等特点，是一种理想的木结构用材。经ASD阻燃剂阻燃处理后的落叶松润湿性差，木材的胶合性能和其表面润湿性成正相关，为了制造更高胶合强度的落叶松结构材，对提高其表面润湿性具有十分重要的指导意义。
3、等离子体处理高效环保，不影响材料的本体性质，是最具潜力的表面处理技术之一。
发明内容
为了解决落叶松经ASD阻燃剂处理后润湿性差的不足，本发明提供了一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法。具体按照以下步骤进行的：
一、将绝干状态的落叶松木材进行阻燃处理，阻燃剂选用ASD木材阻燃剂，将落叶松木材浸在质量分数为100％的ASD木材阻燃剂中，阻燃处理采用真空加压处理方法。具体阻燃处理工艺为：木材干燥温度为70°，真空加压处理真空度0.1MPa，保持时间30min，加压压力0.5MPa，保持时间180min；
二、制作尺寸为40mm×40mm×40mm的落叶松阻燃木试件；
三、调整GSL-1100X-PJF-A等离子表面处理机的工作参数：工作压力为0.06MPa，工作电压为288V；
四、选取不同的处理气体种类、处理高度(等离子喷头和待处理材料的垂直距离)以及处理时间对落叶松阻燃木表面进行射流等离子体处理；
五、按照步骤四，选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
六、按照步骤四，选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
七、按照步骤四，选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
八、按照步骤四，选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
九、按照步骤四，选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
十、按照步骤四，选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
十一、按照步骤四，选用气体为氩气，处理高度为10mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
十二、按照步骤四，选用气体为氩气，处理高度为20mm，处理时间为30s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能。
具体实施方式
具体实施方式一：按照以下步骤进行：
一、将绝干状态的落叶松木材进行阻燃处理，阻燃剂选用ASD木材阻燃剂，将落叶松木材浸在质量分数为100％的ASD木材阻燃剂中，阻燃处理采用真空加压处理方法。具体阻燃处理工艺为：木材干燥温度为70°，真空加压处理真空度0.1MPa，保持时间30min，加压压力0.5MPa，保持时间180min；
二、制作尺寸为40mm×40mm×40mm的落叶松阻燃木试件，测量落叶松阻燃木试件未经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
三、调整GSL-1100X-PJF-A等离子表面处理机的工作压力为0.06MPa，工作电压为288V；
四、选取不同的处理气体种类、处理高度(等离子喷头和待处理材料的垂直距离)以及处理时间对落叶松阻燃木表面进行射流等离子体处理；
五、选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式二：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式三：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式四：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式五：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为10s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式六：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式七：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为氩气，处理高度为10mm，处理时间为20s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式八：本实施方式与方式一的不同在于步骤五，选用气体为氩气，处理高度为20mm，处理时间为30s，测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能；
具体实施方式九：本实施方式与方式一的不同在于步骤二，固定选用气体种类和处理高度，处理时间可根据处理截面尺寸成比例调整。
以未处理落叶松阻燃木试件和经射流等离子体处理的落叶松阻燃木试件的表面润湿性作为对比，采用YGGF方程，结合接触角数据计算固体表面能，得到不同处理条件下射流等离子体处理落叶松阻燃木表面润湿性的影响，如表1所示。
表1：不同具体实施方式下射流等离子体处理落叶松阻燃木表面润湿性的影响
经比较，落叶松阻燃木经射流等离子体处理后表面接触角显著减小，表面自由能明显提高，表面润湿性明显增强。根据不同气体射流低温等离子体的射流长度及处理效果和成本的综合考虑，采用不同的具体实施方式，实际处理中处理时间可根据处理截面尺寸成比例调整。

Claims (10)

1.一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于所述方法是通过以下步骤实现的：一、将绝干状态的落叶松木材进行阻燃处理，阻燃剂选用ASD木材阻燃剂，将落叶松木材浸在质量分数为100％的ASD木材阻燃剂中，阻燃处理采用真空加压处理方法。具体阻燃处理工艺为：木材干燥温度为70°，真空加压处理真空度0.1MPa，保持时间30min，加压压力0.5MPa，保持时间180min。二、制作尺寸为40mm×40mm×40mm的落叶松阻燃木试件，测量落叶松阻燃木试件未经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能。三、调整GSL-1100X-PJF-A等离子表面处理机的工作压力为0.06MPa，工作电压为288V。四、选取不同的处理气体种类、处理高度(等离子喷头和待处理材料的垂直距离)以及处理时间对落叶松阻燃木表面进行射流等离子体处理。五、测量落叶松阻燃木试件经射流等离子体处理后的水和二碘甲烷的接触角，计算表面自由能，分析处理效果。
2.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为10s。
3.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氧气，处理高度为20mm，处理时间为20s。
4.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为10s。
5.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氮气，处理高度为15mm，处理时间为20s。
6.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为10s。
7.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为空气，处理高度为20mm，处理时间为20s。
8.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氩气，处理高度为10mm，处理时间为20s。
9.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤四中选用气体为氩气，处理高度为20mm，处理时间为30s。
10.根据权利要求1所述一种提高落叶松阻燃木表面润湿性的方法，其特征在于步骤二中固定选用气体种类和处理高度，处理时间可根据处理截面尺寸成比例调整。
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